5.5Интегрированные пакеты прикладных программ

Интегрированные пакеты прикладных программ образуют особую категорию программного обеспечения . Они - по количеству наименований продуктов немногочисленная, но в вычислительном плане довольно мощная и активно развивающаяся часть ППП.

Главное внимание в этих пакетах уделяется тому, чтобы пользователь применял примерно одни и те же приемы работы и мог быстро переключаться с одной группы операций на другую. Еще одно требование - простота действий пользователя при решении не сложных, часто встречающихся задач и обращение к сложным вариантам работы лишь в редких случаях.

Традиционные, или полносвязанные, интегрированные комплексы представляют собой многофункциональный автономный пакет, в котором в одно целое соединены функции и возможности различных специализированных (проблемно-ориентированных) пакетов, родственных в смысле технологии обработки данных на отдельном рабочем месте. В этих программах происходит интеграция функций редактора текстов, системы управления базами данных и табличного процессора. Типичными представителями таких программ являются пакеты Framework, Symphony, Microsoft Works, Lotus Works и др.

В рамках интегрированного пакета обеспечивается связь между данными, однако при этом сужаются возможности каждой компоненты по сравнению с аналогичным специализированным пакетом. Поэтому в настоящее время активно реализуется другой подход интеграции программных средств: объединение специализированных пакетов в рамках единой ресурсной базы, обеспечение взаимодействия приложений (программ пакета) на уровне объектов и единого упрощенного центра-переключения между приложениями. Интеграция в этом случае носит объектно-связанный характер. Типичные и наиболее мощные пакеты данного типа: Borland Office for Windows, Lotus SmartSuite for Windows, Microsoft Office. В профессиональной редакции этих пакетов присутствуют четыре приложения: текстовый редактор, СУБД, табличный процессор, программы демонстрационной графики.

Особенностью нового типа интеграции пакетов является использование общих ресурсов. Здесь можно выделить четыре основных вида совместного доступа к ресурсам: использование утилит, общих для всех программ комплекса (например, утилита проверки орфографии доступна из всех программ пакета); применение объектов, которые могут находиться в совместном использовании нескольких программ; реализация простого метода перехода из одного приложения к другому; реализация построенных на единых принципах средств автоматизации работы с приложением (макроязыка), что позволяет организовать комплексную обработку информации при минимальных затратах на программирование и обучение программированию на языке макроопределений.

Глава 6Принципы построения, структура и классификация эвм

6.1Поколения эвм

После создания вычислительной машины, человечество осознало, какие высоты науки и техники могут быть достигнуты тандемом человек—компьютер. Данная отрасль стала развиваться очень быстро и динамично, хотя здесь тоже наблюдалась некоторая периодичность, связанная с необходимостью накопления определенного багажа знаний для очередного прорыва. До середины 80-х годов процесс эволюции вычислительной техники принято делить на поколения. В основе деления на поколения, лежит различие в элементной базе.

1-е поколение (1945-1954 гг.) — время становления машин с архитектурой фон Неймана. Элементной базой этих машин являлись радиолампы.

Машины первого поколения были громоздки, потребляли большое количество энергии и имели невысокую надежность. Они имели ограниченный набор внешних запоминающих устройств и обладали "неразвитыми" системами ввода-вывода. Быстродействие этих ЭВМ составляло 10-20 тыс.оп./с.

Программирование велось на машинном языке данной ЭВМ. Пользователь осуществлял ввод и отладку программ, обеспечивал управление вычислительным процессом при возникновении непредвиденных или недопустимых ситуаций. Эффективность использования машинного времени была низкой - на отладку программ расходовалось до 50% машинного времени. Основной задачей информационной технологии на этом этапе была экономия машинного времени и памяти.

Несмотря на указанные недостатки, ЭВМ первого поколения продемонстрировали определенные возможности для автоматизации вычислительных работ.

К первому поколению отечественных ЭВМ относятся БЭСМ-1, БЭСМ-2, «Урал-1», «Урал-2», «Стрела», М-2, М-3, «Минск-1», М-20 и др., ориентированные в основном на решение научно-технических задач.

2-е поколение (1955-1964 гг.). Смену поколений определило появление новой элементной базы: вместо громоздкой лампы в ЭВМ стали применяться миниатюрные транзисторы, линии задержки как элементы оперативной памяти сменила память на магнитных сердечниках. Это позволило существенно повысить производительность и надежность ЭВМ при одновременном уменьшении ее габаритных размеров, массы и потребляемой мощности.

В архитектуре ЭВМ появились аппаратные средства для выполнения операций с плавающей точкой. Для повышения производительности труда программистов стали применяться алгоритмические языки высокого уровня (Algol, Fortran, Cobol и др.). С появлением языков возникли компиляторы для них, библиотеки стандартных подпрограмм и т.д. Для эффективного управления ресурсами машины стали использоваться операционные системы (ОС).

В результате развития средств программного обеспечения значительно расширилась сфера применения вычислительной техники, появились ЭВМ не только для научно-технических расчетов, но и для решения, планово-экономических задач, управления различными производственно - технологическими процессами и т. д.

Были созданы различные по назначению и возможностям полупроводниковые ЭВМ такие как БЭСМ-4, «Урал-16», «Минск-32», М-222, «Мир», «Наири» и многие другие. Производительность этих ЭВМ не превышала 50—100 тыс. оп/с, а емкость основной памяти — 32 тысячи машинных слов.

3-е поколение (1965-1970 гг.). Смена поколений вновь была обусловлена обновлением элементной базы. Вместо транзисторов в различных узлах ЭВМ стали использоваться интегральные микросхемы, применение которых не только повысило производительность ЭВМ, но и снизило их габариты и стоимость. Появились сравнительно недорогие мини-ЭВМ. В ЭВМ третьего поколения была достигнута производительность в несколько миллионов операций в секунду, а емкость основной памяти — в несколько сотен Кбайт.

Одновременно с активными разработками в области аппаратных и архитектурных решений возрос удельный вес разработок в области технологий программирования. В это время активно разрабатываются теоретические основы методов программирования, компиляции, баз данных, операционных систем и т. д. Создаются прикладные программы для самых различных областей жизнедеятельности человека. В них была формализована значительная часть знаний по математике, физике, различным инженерным дисциплинам, организации производства, технологии и т.д.

Отличительной особенностью ЭВМ третьего поколения стала возможность их работы в мультипрограммном режиме, при котором за счет организации параллельной работы основных устройств ЭВМ обеспечивается одновременное выполнение программ различных пользователей, повышается эффективность использования ЭВМ и уменьшаются возможные простои дорогостоящего оборудования. Начиная с ЭВМ третьего поколения, в широких масштабах проводится работа по унификации и стандартизации технических и программных средств, создаются семейства (ряды) ЭВМ, представляющие собой единую систему. Для этой цели в 1969 г. нашей страной было заключено соглашение о сотрудничестве с рядом европейских стран в области вычислительной техники, которое обеспечило разработку и производство Единой системы ЭВМ (ЕС ЭВМ) и системы малых ЭВМ (СМ ЭВМ). Примерами таких семейств были серия IBM System 360 и отечественный аналог - ЕС ЭВМ.

4-е поколение (1970-1984 гг.). Очередная смена элементной базы привела к смене поколений,- при разработке ЭВМ стали использоваться большие интегральные схемы. Высокая степень интеграции, т.е. создание больших и сверхбольших интегральных схем, содержащих до миллиона компонентов на кристалл, способствовала дальнейшему увеличению плотности компоновки электронной аппаратуры, повышению ее надежности, увеличению быстродействия и снижению стоимости. Производительность ЭВМ четвертого поколения достигла десятков и сотен миллионов операций в секунду, а объем основной памяти — десятков Мбайт. При такой высокой степени интеграции элементов стало возможным создание функционально полной ЭВМ малых габаритов – персонального компьютера. Дальнейшая история компьютеров тесно связана с развитием микропроцессорной техники.

В 1975 г. на основе процессора Intel 8080 был создан первый массовый компьютер Альтаир. Одну из первых моделей ПК придумали в 1979 г. Стив Возняк и Стивен Джобс, которая послужила прототипом Аррlе. К концу 70-х гг., благодаря усилиям фирмы Intel, разработавшей микропроцессоры Intel 8086 и Intel 8088, возникли предпосылки для улучшения вычислительных и эргономических характеристик компьютеров, послуживших росту их популярности. Работа с программным обеспечением стала более дружественной, что повлекло за собой значительный рост количества пользователей.

С 1982 г. во многих странах ведутся работы по созданию ЭВМ пятого поколения . Их основой является ориентация не на обработку данных, а на обработку знаний. Ученые уверены в том, что обработка знаний, свойственная только человеку, может вестись и компьютером с целью решения поставленных проблем и принятия адекватных решений. Идеи, лежащие в основе этих проектов, принципиально отличаются от концепции построения ЭВМ предыдущих поколений. В состав ЭВМ пятого поколения должны войти системы решения задач логического мышления, которые обеспечат возможность самообучения машин, ассоциативной обработки информации и получения логических выводов. Вследствие этого они смогут обрабатывать и нечетко поставленные задачи. Взаимодействие человека и ЭВМ станет простым и естественным.